Тышқан миының липид картасы 539 химиялық аймақты көрсетті

Ми жасушалары, гендер мен ақуыздар көп зерттелгенімен, оларды қоршаған майлы молекулалардың қай жерде орналасатыны ұзақ уақыт анық көрінбей келді. EPFL зерттеушілері тышқан миындағы липидтердің таралуын картаға түсіріп, 539 бөлек химиялық аймақты белгіледі. Бұл жұмыс мидың химиялық ұйымдасуын түсінуге жаңа құрал береді, бірақ нәтижені адам миына әзірше көшіруге болмайды.

Липидтер мида не істейді және оларды картаға түсіру неге қиын?

Липидтер — майлы молекулалар. Олар нейрондарды қоршайтын қабықшаның құрамына кіреді, жүйке талшықтарын оқшаулайтын миелинді түзуге қатысады және ми жасушаларының байланысына ықпал етеді. Миелинді электр сымының сыртын қаптайтын оқшаулағышқа ұқсатуға болады: ол жүйке талшығын қорғайтын қабат.

Бұрын қолданылған бейнелеу тәсілдері липидтердің жеке түрлерін және олардың мидың қай тұсында тұрғанын ажыратуға қиындық келтірген. Сондықтан ғалымдар мидың химиялық картасын бұрынғыдан бұлыңғыр көрініспен ғана бағалай алды. Лозанна федералдық политехникалық мектебінің (EPFL) зерттеушілері осы олқылықты азайту үшін тышқан миына арналған липид атласын жасады.

Тышқан миының липид картасы 539 химиялық аймақты ашты

Команда 11 тышқаннан алынған мидың 109 жұқа тілімін зерттеді. Олар 172 түрлі липидті масс-спектрометриялық бейнелеу әдісімен анықтады. Бұл әдісте лазер ми тінінің әр нүктесін кезекпен сканерлеп, сол жерде қандай молекулалар барын тіркейді.

Зерттеу шамамен 7 миллион өлшем берді. Ғалымдар оларды осы жобаға арнайы әзірленген машиналық оқыту құралдарымен біріктіріп, мидың үш өлшемді кескінін құрастырды. Машиналық оқыту — компьютерге көп деректен заңдылықты табуға көмектесетін тәсіл.

Картадан липидтердің әртүрлі үйлесімімен сипатталатын 539 химиялық аймақ табылды. Зерттеушілер оларды «липизондар» деп атады. Кейбір үлгілер белгілі анатомиялық құрылымдарға сәйкес келді. Ал кейбірі бұрынғы тәсілдер байқамаған химиялық шекараларды көрсетті. Демек, мидың құрылысы тек көзге көрінетін бөліктермен немесе гендердің белсенділігімен шектелмейді: липидтердің құрамы да оның ішкі ұйымдасуын аша алады.

Химиялық үлгілер мидың таныс картасын толықтырады

Зерттеушілер липидтердің құрамы арқылы ми тінінің қай бөліктен алынғанын ажырата алған. Олардың түсіндіруінше, бір-бірінен алыс орналасқан, бірақ жүйке талшықтары арқылы байланысқан бөліктерде ұқсас липидтік «мекенжай» болуы мүмкін. Бұл — химиялық құрамды салыстыру арқылы байқалған сәйкестік; ол екі аймақтың қалай байланысатынын өздігінен дәлелдемейді.

Ақ зат та бұрын ойлағандай біркелкі емес болып шықты. Ақ зат — мидың әр бөлігін жалғайтын жүйке талшықтары шоғырланған тін. Оның ішінде бірнеше бөлек липидтік аймақ бар. Бұл нәтижеге қарағанда, миелин түзетін жасушалардың химиялық құрамы гендер туралы мәліметтен ғана көрінетін деңгейден де алуан түрлі.

Карта ми сұйықтығын өндіретін тамырлы өрімде және мидың ішкі қуыстарын астарлайтын тіндерде де бұрын байқалмаған химиялық шекараларды көрсетті. Мұндай деректерді анатомиялық немесе генетикалық карталардан бірден аңғару қиын болуы мүмкін.

Буаз тышқандарда липид құрамы өзгерген

Зерттеу тобы буаз тышқандардың миын да қарастырды. Оларда липид құрамы мидың көптеген аймағында едәуір өзгерген. Бұл айырмашылықтар аталық және аналық тышқандар арасындағы әдеттегі липид айырмасынан айқынырақ болған.

Мидың сыртқы қабаты — қыртыста өзгерістер кең тараған. Ал миелиннің маңызды құрамдасы саналатын галактозилцерамидтің мөлшері ақ заттың басым бөлігінде күрт артқан. Ғалымдар бұл өзгерістер буаздық кезінде мидың химиялық құрамы қайта реттелуі мүмкін екенін болжайды. Алайда тәжірибе тышқандарға жүргізілген, сондықтан осы тұжырымды адамдағы жүктілікке тікелей телуге болмайды.

Зерттеу адам миы туралы әзірге жауап бермейді

Зерттеуді Джованни Д’Анджело, Лука Фусар Бассини және Джоэле Ла Манно бастаған EPFL тобы жүргізді. Нәтиже 2026 жылы Nature журналында жарияланды. Атлас сау тышқан миындағы липидтердің таралуын салыстыруға арналған анықтамалық бола алады. Ғалымдар оны ми дамуын, қартаюды және липидтердің таралуы өзгеруі ықтимал ауруларды зерттеуге пайдалануды көздей алады.

Депрессия мен Альцгеймер ауруы ми липидтерінің өзгерістерімен байланыстырылып жүр. Бірақ бұл карта липид өзгерісі аталған ауруларды туғызатынын дәлелдемейді. Зерттеуде адам миы қарастырылмаған, ал тәжірибе 11 тышқаннан алынған тіндерге негізделген. Сондықтан 539 аймақтың адамда дәл осылай таралатыны немесе ауруды анықтауға көмектесетіні әзірге белгісіз.

Бұл жұмыстың адамға берері — дайын тышқан картасы емес, оны жасау тәсілі. Әдіс адам миына қолданылғанда ғана липидтердің ондағы таралуы мен тышқан картасымен ұқсастығы анықталуы мүмкін. Әзірге атлас ми химиясын зерттейтін ғалымдарға арналған құрал болып қала береді.

Тақырып бойынша оқыңыз

• Жергілікті pH химиялық реакцияның өнімін қалай өзгертеді
• Тізе артритінде жүру қалпын өзгерту ауырсынуды азайта ала ма?
• Жүйкені ынталандыратын инъекциялық құрылғы: жаңа зерттеу нені көрсетті